BOYU SPORTS：气体传感器将大举进军手机

在最近于美国加州举办的年度微机电产业高峰会(MEMSExecutiveCongress2015)上，来自英国的业者CambridgeCMOSSensors展出了堪称全球第一款为智慧型手机量身打造出的气体感测器，该MEMS-CMOS晶片尺寸仅有1mm2，而且成本便宜、有望大量普及应用于──这也是第一次有新的类型的MEMS感测器在智慧型手机领域打败苹果(Apple)。　　也宣告该公司早已夺得来自中国业者K-FreeWireless的首个设计案；K-Free是白牌智慧型手机制造商，为电信营运商生产贴牌手机。Cambridge的产品总监JessBrown回应，我们也很期望能入驻苹果(Apple)iPhone，而我们也有英国的潜在客户──在当地有一些密封空间不存在危险性气体积存的问题。　　K-Free手机设计案能比不上Apple之处，就在于使用Cambridge的全数位架构MEMS-CMOS感测器CCS811；Brown回应，该元件能被配备为可感测挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds，VOC)，例如廉价的加热器产生之一氧化碳，廉价家具产生的甲醛(formaldehyde)，甚至还能作为警员查禁酒驾的排便测试器。

　　K-Free为中国电信业者生产的贴牌手机，将配有Cambridge的MEMS-CMOS气体感测器，瞄准对危害身体健康之空气污染的检测应用于针对其他应用于市场，全数位的CCS811感测器能被配备为使用有所不同的顶部金属氧化物或过滤器，仅有借以探测二氧化碳、乙醇(ethanol)或其他危害气体；此外该感测器也能用来量测户外空气品质，还包括北京、洛杉矶等城市的二氧化氮。　　Brown回应：它能告诉他你何时该关上窗户通风；研究表明，尽管是十分少量的挥发性有机化合物，也不会让人在做到决策时的效率经常出现61%的低下。

他补足认为，MEMS-CMOS气体感测器的仅次于优势，在于能回来国际半导体技术蓝图(ITRS)的步伐大大微缩。　　气体感测器的原理　　该气体感测器的最顶端是一层金属氧化物(例如探测挥发性有机化合物的锡氧化物)，其下方有金(gold)触点，可量测金属氧化物的电阻；在金导线之下的是一个微小的冷却板，不会为整个元件冷却，因此转变顶层的电阻值──与(利用孔洞)认识感测器的气体成正比。

　　然后该数位感测器利用SiliconLabs的8051微控制器(与感测器在同一个PCB中)，来量测金电极之间的电阻，并即时缓冲器其变化；当它多达一个既定水准，一个中断警报就不会被发送到智慧型手机的应用于处理器(或是应用于处理器不会周期性轮询8051控制器清空缓冲器记忆体，并绘制例如空气品质的PPM记录图等，看应用程式如何继续执行)。　　该种感测器的电池寿命可长约五年，仅有须要用于小型的锂电池；融合感测器与微控制器的PCB元件尺寸为2.7mm4.0mm0.6mm，配有I2S介面、耗电量高于1.2mW，闲置模式时的耗电量甚至高于6W。　　Cambridge先前曾发售转换版本的感测器，必须OEM客户加到自己的微控制器，或是借出应用于处理器的宝贵资源来启动微型冷却板、量测金电极之间的电阻并分析结果；而新版的CCS811数位感测器，则有望让气体感测器进占数十亿台的大众市场智慧型手机、可穿着式装置与物联网(IoT)设备。

　　正式成立于2008年的CambridgeCMOSSensors花上了六年时间研发出有转换版本的气体感测器，但近期的数位版产品则只花上了一年的时间；接下来他们将在同一个PCB中统合多个CCS811感测器晶片，以提供支援更加多种类的气体感测。

本文来源：博鱼(boyu·中国)-www.haru-paint.com